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日本建築学会大会学術講演梗概集（東北） 2009年 8 月

小規模建築物を対象とした液状化対策の設計法に関する研究（その１）
正正正戸建住宅
地盤補強工法

液状化
液状化対策○ 高田 徹 1*
磯部 有作 2*松下 克也 3*正正

真島 正人 1*
里優
2*

地盤調査

1. はじめに
過去の小規模建築物の地震被災事例を見ると，人命を既存資料による調査
ＳＷＳ 試験による調査

損なわないまでも不同沈下が生じて沈下修正工事を余儀なくされた建物が数多く見られている。これは，小規模Ｎｏ

液状化を対象とした
地盤調査不要Ｎｏ

液状化を対象とした
基礎計画不要

液状化の可能性？

建築物の場合，一般の建物と異なって，液状化を精度よＹｅｓ

く予測したり補強対策を実施することが経済的に困難な液状化判定のための地盤調査ためである。よって，今後液状化に対して，経済性を考慮した地盤調査から補強対策までの検討法が必要と言える。しかし最近改定された小規模建築物基礎設計指針 1)を液状化判定及び危険度評価

見てもわかるように，詳細な検討手順や方策が見当たらないのが実状である。

液状化の危険性？

以上の背景のもと，筆者らは，小規模建築物を対象とした液状化の調査から補強対策の設計法について研究している 2）。本稿（その 1）では地盤調査から液状化対策の必要性の判断フローと補強対策法を提案しそれについて論じる。また，その 2 では，液状化対策の効果について，有限要素法（FEM）による有効応力動的解析を実施し，過去に液状化によって不同沈下した建物の被害事例と比較検証した。
2. 液状化対策の設計
2.1 液状化の調査から対策までの流れ
宅地の液状化危険度評価から対策立案までの概略フロ

Ｙｅｓ

液状化対策及び基礎計画

図 1 液状化の調査から対策までの概略フロー

液状化の可能性のない地域かNo可能性を大まかに評価し，これらでは判断できない場合

YES

深さ10ｍ付近まで砂層が存在しないことを確認したか

Noーを図 1 に示す。まず，既存の資料と通常実施するスウ
ェーデン式サウンディング（SWS）に基づいて液状化のYES

＊1）

YES

砂層は存在するが、地下水位より浅い位置かＳＷＳ試験
または近隣ボーリングデータに限り，液状化の判定が可能な地盤調査を実施する。次No
YES

砂層は存在するが、深さ2ｍ以深、かつ、合計厚さ1ｍ以下かに，地盤調査結果に基づいて，液状化判定と液状化危険No度を評価し，液状化による被害が予想される場合には，液状化の程度や基礎条件に応じて対策を立案・設計する。
2.2 液状化の危険度調査と評価の流れ
図 2 に，既存資料と SWS に基づく液状化危険度の調査

YES

砂層は存在するが、深さ5ｍ以深、かつ、合計厚さ2ｍ以下か液状化検討のために地盤調査

液状化の検討不要フローを示す。図は概略調査であり，まず，地形・地質図，地盤図，近隣ボーリングデータ，地方公共団体が発行する地域防災マップなどから，同図の＊1）の項目に該当するか否かを判断する。次に，地下水位，砂層の厚さや深度などから液状化危険度を大まかに判断する。

＊1）液状化の可能性のな い地域
・洪積台地または表層近くに洪積層が出現する地盤・粘性土層に厚く被われていることが明らかな地盤・地下水位が極めて低い地盤（高台など）
・地域防災マップで明らかに液状化しないと記述されている

図 2

Research on design method of liquefaction countermeasure forprivate housing (No.1).

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宅地の液状化調査フロー

TAKATA Toru，MAJIMA Masato
ISOBE Yusaku, SATO Masaru, MATSUSHITA Katsuya

液状化検討のための地盤調査
・液状化判定：F L値の計算
・危険度評価：P L 、D cy の計算
地表面へ影響検討
・沈下量計算：地盤
Dcy ＋基礎 S

液状化判定
及び危険度評価＊2 ）液状化 による基礎沈下量の許容値
・基礎のめり込み沈下量 S max ≦5㎝
・全沈下量S max ＋ D cy ≦10㎝
・相対沈下量S dmax ≦3 ㎝
＊ 3 ）地盤補強
・柱状地盤改良・小口径鋼管杭（地盤補強）
・杭基礎

基礎スラブ

YES

全点FL ＞1.0

層状地盤改良

液状化層

液状化層

液No
PL≦5、＆、Dcy≦5
地表面へ影響なし

YES

YES

YES

布基礎沈下量は許容値以下か

YES

常時荷重による支持力、沈下対策として地盤補強 するか(a) べた基礎( b)表層地盤改良

対策

べた基礎

No
PL ≦5、＆、Dcy≦5
地表面への影響あり

堅固な支持層化

NoNo状
堅固な支持層べた基礎かYES

不要＊3）

液状化層
液状化層

No
液状化対策へ（地盤補強＊3）

NoYES
べた基礎の沈下量は＊２）
許容値
以下か柱状改良体

べた基礎

No

堅固な支持層

表層地盤改良図 3

杭沈下計算を行い、改良厚決定

図 2 で液状化検討を要する地盤に対しては，図 3 の液

表 1 対策法選定基準の目安状化の判定から対策立案までのフローへと進む。液状化補強工法

による建物への危険度を評価するには，標準貫入試験と表層地盤改良粒度試験，または三成分コーン貫入試験などを実施し，柱状地盤改良量と基礎のめり込み量を求める。これらの数値をもとに，
図 3 のフローに従って液状対策の必要性，および，対策小口径鋼管杭杭基礎が必要な場合には対策方法を選択する。
2.3 液状化対策方法の選定と計画
小規模建築物では経済性や敷地の制約上，液状化の発生を防止するような抜本的対策（例えば，締固め工法や(e )杭基礎

図 4 戸建住宅基礎の液状化の補強対策

液状化判定から対策立案までの概略フロー

FL，Dcy3)，液状化指数 PL4)，および液状化に伴う地盤沈下

堅固な支持層( ｃ)柱状地盤改良

項目
・液状化層が深さ 3 m 以内，改良厚さが 2 m 以内。
・沈下量が許容値以内。
・液状化層が深さ 5 m 以内。
・改良体の先端地盤が液状化しない。
・液状化層の摩擦抵抗を無視しても，作用軸力が短期許容支持力以下。
・改良長を液状化深さの 1.5 倍以上確保できる。
・杭先端地盤が液状化しない・液状化層の摩擦抵抗を無視しても，作用軸力が短期許容支持力以下。
・液状化層の水平地盤反力を無視しても，杭の曲げモーメン
ト，せん断力が許容値以下。

液状化層の周面摩擦抵抗を無視しても鉛直支持力を確保

密度増大工法など）は採用しにくい。よって液状化が生できれば，十分対応できると考えられる。ただし，鋼管じても建物へ影響しないように抵抗する対策が望まれる。 杭の場合は，柱状改良よりも深くまで設置することが多図 4 は戸建住宅に適用可能な対策と，表 1 はその対策のく，長さ径比や，杭頭部で生じる水平変位に対して十分選定基準と設計上の目安を示したものである。ここではな配慮が必要となる。対策(5)は一般の建物と同様，建築

戸建住宅の液状化対策として，(1)布基礎からべた基礎へ

基礎設計指針 3)に準じた考え方で設計する必要があると判の変更，(2)浅層地盤補強，(3)杭状地盤補強（柱状改良体）， 断される。
(4)杭状地盤補強（小口径鋼管杭），(5)杭基礎を考えた。
上記の対策(1)は基礎剛性を高めて不同沈下を抑制し，3. おわりに
本稿では小規模建築物を対象とした液状化の調査から対策(2)は，液状化層の一部または全体を改良して液状化補強対策の概略を述べた。なお補強対策の概略は，その 2層厚を減少させ，かつ地盤剛性の向上を目的とする。両の解析結果を参考としている。

者とも液状化による地表面への影響が小さければ，対応参考文献できると考えられる。

1) 日本建築学会編 : 小規模建築物基礎設計指針，2008.
2) 例えば，松下他 : 戸建住宅における宅地の液状化危険度評価（その 1.
2007 年新潟県中越沖地震による液状化被害調査），日本建築学会大会学術
講演便概集, pp.495-496, 2008.
3) 日本建築学会偏 : 建築基礎構造設計指針, 日本建築学会, 1988.
4) 岩崎他 : 地震時地盤液状化の程度と予測について, 土と基礎, 1980.

対策(3)，(4)は，戸建住宅用の改良長が 7～8 m 以下となることが多いので，改良体先端地盤が液状化せず，かつ，*1 設計室ソイル*2 地層科学研究所*3 ミサワホーム総合研究所*1 Soil Design Inc.
*2 Geoscience Research Laboratory Co., Ltd.
*3 Misawa Homes Institute of Research and Development Co.,Ltd.

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